金属复合微球凭借其良好的可设计性、多功能性、环保性以及高效性等优点,受到许多高精端领域的青睐。但是西方发达国家的技术垄断,导致国际市场出现了物少价高的现象,因此国内研究者对金属复合微球的制备关注度越来越高。金属复合微球制备最重要的两个的因素是制备工艺和基体材料。聚苯乙烯微球由于具有球形度好、粒子尺寸分布均匀且尺寸可控、微球的表面容易改性等优良特点,成为金属复合材料中基体材料的首选,有着广阔的发展前景。因此本论文以制备单分散金属复合微球为出发点,系统的研究与优化了单分散聚合物微球和单分散金属复合微球的制备工艺。首先采用分散聚合制备聚苯乙烯微球,通过不同的聚合条件以及不同的原料用量对粒子的尺寸、分散性以及交联性能做了研究。然后采用化学镀法制备金属复合微球,并通过不同的预处理条件、改变镀液组成的用量以及镀液组成的加入方式对金属复合微球的形貌、结构进行了研究。使用傅里叶红外光谱仪、热失重分析仪、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、能谱仪、场发射扫描电子显微镜、乌氏粘度计等对微球进行表征,本论文具体研究成果如下:(1)制备单分散聚苯乙烯微球:以苯乙烯(St)为单体、偶氮二异丁腈(AIBN)为引发剂、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为稳定剂、甲醇和蒸馏水(DW)为溶剂,制备了不同粒径的聚苯乙烯微球,并从稳定剂种类、稳定剂用量、引发剂用量、溶剂配比等方面入手对微球粒径和分散性进行研究。研究结果表明:随着引发剂含量的增加、醇水比增大,聚合物微球的粒径逐渐增大,分散性也变好;随着稳定剂用量的增加,聚合物微球分散性变好,聚合物微球的粒径先增大后减小。分子量为24000的PVP作为稳定剂,分散性要比分子量为10000和30000的PVP作为稳定剂要好。(2)研究了交联剂二乙烯基苯(DVB)用量和链转移剂十二烷基硫醇(TDDM)用量的变化对单分散微结构的影响。实验发现随着交联剂含量的逐渐增加,聚合物微球的粒径先是增加,随着交联剂的含量超过1 wt%[wt%/St],聚合物微球的尺寸开始减小,体系中开始出现絮凝现象并产生大量小粒子。在不含有交联剂的体系和含有1wt%交联剂的体系中分别加入不同含量的链转移剂,发现在不加入交联剂的体系中加入链转移剂不仅使聚合物微球的尺寸增加,也让聚合物微球的分散性变得更好。在加入交联剂的体系中引入链转移剂,发现链转移剂解决了交联微球分散性不好的问题,且随着链转移剂浓度的增加,微球的粒径也随之增加,粒子的分散性越来越好。(3)采用化学镀法制备金属复合微球:首先采用浓硫酸磺化-氯化锡敏化-硝酸银活化这三步工艺对微球进行预处理,在预处理工艺上,通过改变磺化时间和温度以及有无敏化过程的对比实验进行研究,得到了最合适的预处理条件:磺化时间为2小时、磺化温度为55℃,且有敏化过程最佳。之后进行化学镀镍,在化学镀工艺中,探究了主盐浓度、络合剂浓度、还原剂浓度及加入方式对复合微球形貌、结构的影响,结果表明:主盐浓度为2.7 g/L,络合剂浓度为2.4 g/L,还原剂浓度为4 g/L,且还原剂以1 mL/min滴加到体系中时,得到的PS/Ni复合微球表面最平整、致密。本文也突破了传统的活化工艺,用硝酸银代替价格昂贵的氯化钯,仍然成功制备出镀层均匀的镍球,这为以后的工业生产节约了很大的成本。